Способ получения технического углерода Советский патент 1988 года по МПК C09C1/50 

:«д :D

113

Изобретение относится к производству технргческого углерода, а именно к процессам получения его из природного газа в регенеративном газонаг- ревателе, и может быть использовано для получения сажи.

Цель изобретения - повышение выхода технического углерода из природного газа,

Сущность изобретения состоит в том, что природный газ подают в над- насадочный объем регенеративного газонагревателя с теплоаккумулирующей насадкой и пиролиз газа осуществляют при смешивании его с выходящим из насадки нагретым азотом до температуры, досрочной для разложения газа.

При этом нагретый азот подают в количестве 30-50 г/г-с газа, а при- родный газ вводят на основе метана, подогретого до 300-400 С. Насадку в верхней части разогревают до 600- , а выходящий из насадочного объема горячий азот рециркулируют через рекуперативный теплообменник и подают в нижнюю часть насадки с температурой бОО-вОО С.

Способ по изобретению осуществляется в .высокотемпературном регенера- тивном газонагревателе, изображенном на чертеже.

Аппарат включает обмурованный корпус 1, камеру 2 сгорания для разогрева насадки 3. Продукты сгорания выб- расываются через патрубок отвода продуктов 4 сгорания, который одновременно служит для подачи нагреваемого нейтрального газа (азота). Продукты пиролиза выходят из газонаг ревателя через патрубок вывода нагреваемого газа, расположенный в верхне части аппарата 5. Над насадкой равномерно по окружности Помещены патрубки подачи природного газа на пи- ролиз 6. Насадка газонагревателя расположена на газораспределительной решетке 7, через которую в насадку поступает нейтральный газ при нагреве, и проходят продукты сгорания

при разогреве аппарата.

Процесс осуществляется следующим образом.

В режиме разогрева продукты сгорания поступают из камеры сгорания в регенеративный газонагреватель и, проходя через насадку сверху вниз, разогревают ее до требуемого температурного распределения. В следующий

5

0

5

0

5 0 5 Q

5

период через патрубок подачи нагреваемого газа подается азот в количестве 30-50 г/г.с газа, который проходя через насадку снизу вверх нагревается за счет аккумулированнб- го в ней в период разогрева тепла. Разогрев верхних слоев насадки осуществляется до leOO-ieSO C.

Это позволяет обеспечить температуру нагреваемого азота порядка 1570-1620 С. В нагретый азот подается углеводородное сырье - природный газ, предварительно подогретый до 300-400 С. Ввод природного газа в реакционный объем осуществляется через патрубки, расположенные в на- садочном пространстве. Смещиваясь с нагретым азотом, природный газ нагревается до температуры порядка 1550 С,это позволяет осуществить полное разложение метана на углерод и водород. Предложенный способ и конструкция регенеративного газонагревателя позволяет осуществить реакцию термического разложения метана гомогенным образом,. обеспечив при этом практически моментальный нагрев подаваемого на реакцию природного газа до высоких температур.

Значительный расход азота компенсируется возвратом азота в процессе путем рециркуляции выходящего из надна- садочного объема горячего азота через рекуперативный теплообменник с подачей его в нижнюю часть насадки с температурой 600-800 С.

В таблице представлены данные по выходу сажи из природного газа при пиролизе его по изобретению. Формулаизобре тения

1.Способ получения технического углерода из природного газа в регенеративном г-азонагревателе с тепло- аккумулирующей насадкой, включающий разогрев насадки продуктами сгорания топлива, проходящими через насадку сверху вниз, подачу и термопиролиз газа с помощью тепла насадки, о т- личающийся тем, что, с целью повьщ ения вьгхода продукта, природный газ подают в наднасадочный объем газонагревателя, через нагретую насадку снизу вверх пропускают азот

и термопиролиз осуществляют при сме- щивании газа с выходящим из насадки нагретым азотом до темперературы, достаточной для разложения газа.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что природный ra:i

31399317

подают на основе метана подогретым азот рециркулируют через рекупера до ЗОО-АОО С.тивный теплообменник и подают в

3, Способ по п. 1, отлича ю- щ и и с я тем, что нагретый азот подают на смешивание в количестве 30-50 г/(г.с), газа.

А. Способ по пп 1 и 3, о т л инижнюю часть насадки с температурой 600-800°С. .

чающийся тем, что выходящий

из наднасадочного объема горячий ю .

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что иасадку в верхней части разогревают до 1600нижнюю часть насадки с температурой 600-800°С. .

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что иасадку в верхней части разогревают до 1600

Изобретение относится к технологии получения технического углерода из природного газа в регенеративном газонагревателе. Изобретением является способ получения технического углерода из природного газа в регенеративном газонагревателе с теплоаккуму- лирующей насадкой, сущность которого в том, что природный газ подают в наднасадочный объем газонагрерателя я и пиролиз осуществляют при смешиваний газа с выходящим из насадка нагретом азотом до температуры, достаточной для разложения газа. При этом нагре- тьй азот подают в количестве 50 г/Г с газа, а природный газ вводят на основе метана подогретым до 300- . Насадку в верхней части разогревают до 1600-1650 с. Выходящий из насадки горячий азот рециркулирует через рекуперативный теплообменник и подают в нижнюю часть насадки с температурой 600-800°С. 4 з.п. , . 1 табл. i СЛ С

Содержание метана в природном газе 95%, содержание кислорода в азоте 0,2-0,4%. .